[发明专利]一种钢材全形态晶粒的快速测量、精细分类方法

权利要求书

1.一种钢材全形态晶粒的快速测量、精细分类方法，其特征是采用如下步骤：

（1）用图像采集系统获取钢材金相组织原始图像，对原始图像依次进行滤波、去噪、灰度修正、二值分割处理，得到目标晶粒二值图像，再对目标晶粒二值图像还原；

（2）对还原后的图像设定标尺并对各目标晶粒进行区域标定，分别提取目标晶粒的形态特征参数:面积、周长、粒径、长宽比、圆形度、形态系数、晶内极角；

（3）用圆形度C的一级阈值C₁、形态系数M的一级阈值M₁区分出等轴、非等轴晶粒；

（4）用圆形度C的二级阈值C₂、形态系数M的二级阈值M₂从等轴晶粒中区分出类圆形、多边形晶粒；用长宽比T₁和晶内极角                                               的一级阈值₁、二级阈值₂从非等轴晶粒中识别出类条状、条状晶粒以及粗针、尖针状晶粒。

2.根据权利要求1所述快速测量、精细分类方法，其特征是：

步骤（3）中，当圆形度C的一级阈值C₁ ≥0.768且形态系数M的一级阈值M₁ ≥0.65时，视为等轴晶粒，否则视为非等轴晶粒；

步骤（4）中，对于等轴晶粒，当圆形度C的二级阈值C₂ ≥0.907且形态系数M的二级阈值M₂ ≥0.88时，视为类圆形晶粒，否则，视为多边形晶粒；对于非等轴晶粒，当长宽比T₁ ≤2.306时，视为类条状晶粒；

对于长宽比T₁≥2.306的非等轴晶粒，当晶内极角的一级阈值₁ ≥ 40⁰时，视为条状晶粒；当晶内极角的二级阈值₂  ≤ 30⁰时，视为尖针状晶粒，否则视为粗针状晶粒。

3.根据权利要求1所述的快速测量、精细分类方法，其特征是：

 步骤（1）中所述二值分割的方法是： 

对图像按坐标分块，对每一子块自动获得其阈值，并获得阈值矩阵T₁，对阈值矩阵T₁滤波处理，将阈值矩阵T₁中每个阈值元素和其周围8邻域中的各个阈值元素相加，求取其均值，并用此均值取代原来的阈值，得到滤波矩阵T₂；

对滤波矩阵T2采用线性插值法处理，得到新阈值矩阵T₃，再用新阈值矩阵T₃进行二值分割。

4.根据权利要求1所述快速测量、精细分类方法，其特征是：

 步骤（1）中所述图像还原的方法是：

对图像中的粘连对象逐层腐蚀直到无法腐蚀为止，并逐层编号；

将编号后各晶粒的局部极大值区域视为该晶粒的几何中心即晶核，令对应的像素点灰度值定为1，其余像素点灰度值皆为零；

对各晶核进行膨胀处理，获得其修正后的极大值区域即晶粒几何中心，若膨胀之后两局部极大区域粘连，则将其视为一个极大值区域，统一编号，得到无伪晶核的二值图像；

将无伪晶核的二值图像中的真实晶核定为汇水盆地，进行分水岭分割还原晶界。

5.根据权利要求1所述快速测量、精细分类方法，其特征是：

步骤（2）中，对还原后的图像设定标尺的方法是：

（1） 在目标图像中画一条水平直线，记下起始点坐标（x1,y）和终点坐标(x2,y)，并计算该线段的长度L1=|x1-x2|和所划过的像素N1；

（2） 在目标图像中画一条竖直线，记下起始点坐标（x1,y1）和终点坐标(x2,y2)，并计算该线段的长度L2=|y1-y2|和所划过的像素N2；

（3）  设定此金相图像的放大倍数A；

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X-_SCALE是水平方向尺寸因子，即为每个像素在水平方向上的实际尺寸； 

Y_SCALE是竖直方向尺寸因子，即为每个像素在竖直方向上的实际尺寸；

XY_SCALE是二维尺寸因子，即为每个像素的二维实际尺寸。